Question

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở   t   =   136 0 C vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50J/K chứa 100g nước ở 14 0 C . Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 18 0 C . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, C Z n   =   337 J / k g . K , C P b   =   126 J / k g .K của nước là 4180J/kg.K

A. m Z n = 0 , 045 k g , m P b = 0 , 005 k g m

B.  m Z n = 0245 k g , m P b = 0 , 015 k g m

C.  m Z n = 0 , 245 k g , m P b = 0 , 015 k g m

D.  m Z n = 0 , 0425 k g , m P b = 0 , 005 k g m

Answer 1

Gọi t₁ là nhiệt độ ban đầu của miếng hợp kim, ta có t₁=136⁰C

t₂ là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế, ta có t₂=14⁰C

t=18⁰C - nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế

Nhiệt lượng toả ra:

Q Z n = m Z n . C Z n ( t 1 − t ) Q P b = m P b . C P b ( t 1 − t ) ⇔ = m Z n .337. ( 136 − 18 ) = 39766 m Z n = m P b .126. ( 136 − 18 ) = 14868 m P b

Nhiệt lượng thu vào:

Q H 2 O = m H 2 O . C H 2 O ( t − t 2 ) = 100 1000 .4180 ( 18 − 14 ) = 1672 J Q N L K = C ' ( t − t 2 ) = 50. ( 18 − 14 ) = 200 J

Ta có, phương trình cân bằng nhiệt:

Q t o a = Q t h u ↔ 39766 m Z n + 14868 m P b = 1672 + 200 1

Mặt khác, theo đầu bài, ta có:

m Z n + m P b = 50 g = 0 , 05 k g 2

Từ (1) và (2), ta có:

39766 m Z n + 14868 m P b = 1872 m Z n + m P b = 0 , 05 → m Z n = 0 , 045 k g m P b = 4 , 67.10 − 3 ≈ 0 , 005 k g

Đáp án: A